步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算公式
1.計(jì)算齒輪的減速比
根據(jù)所要求脈沖當(dāng)量,齒輪減速比 i 計(jì)算如下:
i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1)
式中 φ ---步進(jìn)電機(jī)的步距角(o/脈沖)S ---絲桿螺距(mm)Δ---(mm/脈沖)
2.計(jì)算工作臺,絲桿以及齒輪折算至電機(jī)軸上的慣量 Jt。
Jt=J1 (1/i2)[(J2 Js) W/g(S/2π)2] (1-2)
式中Jt ---折算至電機(jī)軸上的慣量(KgNaN.s2)
J1、J2 ---齒輪慣量(KgNaN.s2)
Js ----絲桿慣量(KgNaN.s2) W---工作臺重量(N)
S ---絲桿螺距(cm)
3.計(jì)算步進(jìn)電機(jī)輸出的總力矩 M
M=Ma Mf Mt (1-3)
Ma=(Jm Jt).n/T×1.02×10ˉ2 (1-4)
式中 Ma ---電機(jī)啟動(dòng)加速力矩(N.m)
Jm、Jt---電機(jī)自身慣量與負(fù)載慣量(KgNaN.s2)
n---電機(jī)所需達(dá)到的轉(zhuǎn)速(r/min)
T---電機(jī)升速時(shí)間(s)
Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-5)
Mf---導(dǎo)軌摩擦折算至電機(jī)的轉(zhuǎn)矩(N.m)
u---摩擦系數(shù)
η---傳遞效率
Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2 (1-6)
Mt---切削力折算至電機(jī)力矩(N.m)
Pt---最大切削力(N)
4.負(fù)載起動(dòng)頻率估算。數(shù)控系統(tǒng)控制電機(jī)的啟動(dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩和慣量有很大關(guān)系,其估算公式為
fq=fq0[(1-(Mf Mt))/Ml)÷(1 Jt/Jm)] 1/2 (1-7)
式中 fq---帶載起動(dòng)頻率(Hz) fq0---空載起動(dòng)頻率 Ml---起動(dòng)頻率下由矩頻特性決定的電機(jī)輸出力矩(N.m)若負(fù)載參數(shù)無法精確確定,則可按 fq=1/2fq0 進(jìn)行估算.
5.運(yùn)行的最高頻率與升速時(shí)間的計(jì)算。由于步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨著頻率的升高而下降,因此在最高頻率時(shí),由矩頻特性的輸出力矩應(yīng)能驅(qū)動(dòng)負(fù)載,并留有足夠的余量。
6.負(fù)載力矩和最大靜力矩 Mmax。負(fù)載力矩可按式(1-5)和式(1-6)計(jì)算,步進(jìn)電機(jī)在最大進(jìn)給速度時(shí),由矩頻特性決定的步進(jìn)電機(jī)輸出力矩要大于 Mf 與 Mt 之和,并留有余量。一般來說,Mf 與 Mt 之和應(yīng)小于(0.2 ~0.4)Mmax.
步進(jìn)電機(jī)有步距角靜轉(zhuǎn)矩,及電流三大要素組成.一旦三大要素確定,步進(jìn)電機(jī)的型號便確定下來了.
如果真的要計(jì)算步進(jìn)電機(jī)的功率,首先他的功耗較大,計(jì)算有效功率時(shí),先檢測電機(jī)的實(shí)際電流,再根據(jù)電機(jī)的線圈電阻,P=電流平方*電阻
總功率=I*U ? ? ?無用功率=總功-有效功率
步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算公式